Préparation de la fibre UHMWPE

L'UHMWPE, également connu sous le nom de polyéthylène haute résistance à haut module, est actuellement l'un des matériaux hautes performances au monde.En raison de ses excellentes propriétés globales telles que la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et la faible densité, il est actuellement utilisé dans les matériaux de protection militaire, les matériaux mécaniques militaires, les équipements aérospatiaux et d'autres domaines militaires.

L'UHMWPE, également connu sous le nom de polyéthylène haute résistance à haut module, est actuellement l'un des matériaux hautes performances au monde.En raison de ses excellentes propriétés globales telles que la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et la faible densité, il est actuellement utilisé dans les matériaux de protection militaire, les matériaux mécaniques militaires, les équipements aérospatiaux et d'autres domaines militaires.Le développement de fibres de haute performance est la base de l'équipement militaire d'un pays, et les matériaux avancés peuvent conduire à une technologie militaire avancée, qui est devenue une base matérielle importante pour la construction d'un pays moderne et puissant et occupe une position décisive dans le domaine du matériel militaire dans le monde entier.

1. Propriétés de la fibre UHMWPE

La fibre UHMWPE possède d'excellentes propriétés complètes, sa densité relative est faible et peut flotter sur l'eau.EtFibre UHMWPEest actuellement la fibre la plus résistante au monde.Comparée à l'acier, la fibre UHMWPE est plus de dix fois plus résistante que l'acier de haute qualité.En outre, la fibre UHMWPE a également une forte résistance à la corrosion, une résistance chimique, une résistance à l'usure et d'autres propriétés, des performances complètes, la fibre UHMWPE dans de nombreux domaines importants en Chine joue un rôle important.

1.1 Excellentes propriétés mécaniques

Par rapport à d'autres fibres hautes performances, la densité des fibres UHMWPE est juste derrière les fibres PE conventionnelles et les fibres de polypropylène, et c'est le matériau fibreux optimal avec la plus petite densité parmi les matériaux pare-balles.Il peut réduire le poids du matériau et obtenir un effet léger tout en garantissant de meilleures performances pare-balles.

Par rapport à d'autres propriétés, la résistance à la traction de l'UHMWPE n'est que deuxième derrière celle du PBO et des fibres de polyaryl ester, et elle n'est différente que de 0,1 de celle des fibres de polyaryl ester.On peut voir que l'UHMWPE a une excellente résistance à la traction.

Comparé à d'autres fibres, le module initial est juste derrière le PBO et la fibre de carbone, ce qui indique que la fibre a une relativement bonne résistance à la tension et n'est pas sujette à la déformation.Il s'agit d'une sorte de fibre caractéristique dotée d'une résistance spécifique et d'un module spécifique ultra-élevés, qui joue un rôle important dans les matériaux pare-balles.

1.2 Performances d'isolation électrique

Le phénomène d'onde radar à réflectance de fibre UHMWPE est très peu nombreux, avec une efficacité de conduction élevée, améliore la constante diélectrique des matériaux composites.Bien que la constante diélectrique et la valeur de perte du polyéthylène soient les plus faibles parmi les autres matériaux, la fibre UHMWPE a des performances que la fibre de polyéthylène traditionnelle ne peut pas atteindre, et elle a un meilleur effet que les matériaux généraux, c'est donc le matériau préféré pour le radôme radar, avec haute qualité et effet de lumière.

1. 3 Résistance aux intempéries et résistance à l'usure

La fibre UHMWPE a une excellente résistance aux intempéries et peut conserver les hautes performances d'origine inchangées après une longue période d'éclairage et un environnement difficile.Dans le même temps, la fibre UHMWPE a une résistance à l'usure et à la fatigue en flexion plus élevée que la fibre aramide dans les matériaux haute performance, de sorte que la résistance à l'usure de cette fibre est meilleure que celle des autres fibres haute performance.En raison de sa résistance élevée à l’usure et de ses performances de traitement faciles, il présente de bonnes perspectives d’application dans le domaine industriel.

1. 4 Résistance à la corrosion chimique

La structure interne de la fibre UHMWPE est relativement serrée.C’est précisément en raison de la cristallinité élevée et de l’orientation de la chaîne moléculaire à l’intérieur de la fibre que celle-ci possède une forte inertie chimique.Par conséquent, sous l'état acide et basique ou dans l'état de température élevée et basse, la fibre peut conserver ses performances d'origine inchangées pendant une longue période, tout en s'adaptant et en jouant sa valeur dans un environnement difficile.

1. 5 Propriétés autolubrifiantes

Matériau UHMWPE comparé à d'autres matériaux techniques, le matériau UHMWPE a un facteur de friction très faible, un faible facteur de friction rend la fibre elle-même meilleure performance autolubrifiante, c'est le meilleur matériau en matière plastique sans lubrifiant, donc le matériau UHMWPE est largement utilisé en ingénierie, à très haute valeur d’usage.La fibre UHMWPE est utilisée dans le fonctionnement de la machine, par rapport à l'acier et au laiton traditionnels, le fonctionnement du lubrifiant est meilleur.Par conséquent, par rapport aux matériaux ordinaires, la fibre UHMWPE permet non seulement d'économiser le coût des matières premières, mais garantit également un excellent effet de performance, de sorte qu'elle a une valeur d'usage plus élevée.

2. Méthode de préparation de la fibre UHMWPE

2.1 Méthode de filage sur gel

Il existe de nombreuses méthodes pour préparer des fibres UHMWPE hautes performances, mais en raison du solvant lui-même, la préparation de fibres UHMWPE ne peut pas être réalisée.Le filage sur gel est la méthode la plus idéale.La méthode de filage sur gel est différente du filage en solution générale ou du filage humide, utilisant généralement des polymères de haut poids moléculaire comme matière première, constitués d'une solution semi-diluée comme solution de filage, d'une solution de chaîne moléculaire flexible pour s'emmêler dans la solution semi-diluée, puis filage, cristallisation, chaîne extensible à haute résistance, après traitement d'extraction pour multiplier par l'étirement thermique, qui est fabriquée avec des fibres à haute résistance et à haut module.La méthode de filage sur gel présente les caractéristiques de base suivantes : (1) un polymère de poids moléculaire ultra élevé est utilisé comme matière première ; (2) utiliser une solution semi-diluée comme matière à filer ;(3) un étirement hyperthermique a été réalisé et le rapport de traction était supérieur à 30.

2.2 Méthode de filage à l'état fondu plastifiant

Le filage à l'état fondu est réalisé à partir d'un polymère fondu par filage à l'état fondu et extrusion.Le filage à l'état fondu plastifié est basé sur le filage à l'état fondu, en ajoutant une quantité appropriée de diluant au polymère fondu pour le filage, à travers le solvant mélangé à double vis, puis extrudé, trempé dans l'agent d'extraction, puis des étirements répétés peuvent finalement obtenir une résistance élevée. et fibre de polyéthylène à haut module.

2.3 Méthode d'extrusion à l'état solide à haute pression

Le principe de la formation par extrusion est qu'un solvant solide granulaire est ajouté à l'extrudeuse, le baril de matériau contenant le solvant solide est chauffé à la température de fusion, de sorte que le matériau solide soit fondu, l'agent fondu est transporté vers la tête de la machine avec un forme fixe, puis après refroidissement et mise en forme, le produit final est solidifié.La méthode d'extrusion solide à haute pression est basée sur l'extrusion formant une fusion à haute pression, formant un solvant, puis à travers le trou de jet, puis à haute résistance, et enfin pour obtenir du polyéthylène de poids moléculaire élevé.

2.4 Méthode de cristallisation superficielle

En raison du taux de croissance lent des cristaux fibreux, cette méthode est rarement utilisée dans la préparation des fibres UHMWPE.

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